Alternador sin imanes permanentes y sin fuente de alimentación externa

Question

De las respuestas a la siguiente pregunta (1), deduzco que es teóricamente posible hacer funcionar un alternador / dinamo / generador:

1. Sin imanes permanentes.

2. Con una fuente de energía externa para el electroimán que se sustituye a los imanes permanentes.

3. Incluso sin una fuente de energía externa, siempre que la corriente necesaria para los electroimanes pueda aprovecharse de la energía proporcionada por el propio dispositivo (ya sea mediante un almacenamiento temporal (batería o condensador) o mediante el uso del magnetismo residual de los núcleos de los electroimanes).

Mi pregunta es:

¿Existe una manera de deducir teóricamente la proporción de la corriente (o de la potencia) producida por el alternador que se pierde (tiene que volver a inyectarse) para alimentar los electroimanes del aparato?

En otras palabras, ¿a qué costes, en términos de porcentaje de la potencia, se debe la elección de hacer funcionar un alternador sin electroimán?

(1) Fuente del campo magnético inicial en un alternador

Answer 1

¿Existe una manera de deducir teóricamente la proporción de la corriente (o de la potencia) producida por el alternador que se pierde (tiene que volver a inyectarse) para alimentar los electroimanes del aparato?

La proporción no es una relación fija. Hay muchos detalles del diseño de la máquina que determinan cuánta potencia se necesita para suministrar la corriente de excitación o la potencia. En algún momento del proceso de diseño, se determina el flujo magnético necesario. A continuación, se diseña el sistema de excitación y regulación. Durante este proceso, se determina la potencia necesaria. Puede encontrar algunas estimaciones de proporción basadas en diseños anteriores. Las estimaciones pueden dar valores típicos para varios tamaños de máquinas y tipos de sistemas de excitación y regulación.

Answer 2

¿Ha querido decir "sin imán permanente" en la última frase?

El campo de excitación DEBE venir de alguna parte.

Opciones: Imanes permanentes / Alimentados por la salida del alternador / De una fuente independiente, por ejemplo, la batería.

No se me ocurren otras alternativas adecuadas (pero pueden existir :-).

Algunas pocas máquinas tienen un alternador interno para proporcionar energía de campo al alternador principal.
Si puedes "arrancar" la máquina con magnetismo externo, entonces funcionará y no necesitarás escobillas ni anillos rozantes.

El coste de la autoexcitación parece ser de entre el 20% y el 30% en los alternadores de los coches, PERO están optimizados para el coste, no para la eficiencia.